KR101085533B1 - 마그네틱 부하 조절 장치가 구비된 토탈힙형 운동기구 - Google Patents

Abstract

본 발명의 마그네틱 부하 조절 장치가 구비된 토탈힙형 운동기구는 메인 바디, 상기 메인 바디에 결합되고, 사용자가 다리를 움직이면서 운동하는 힘에 의해서 전, 후 방향 축을 중심으로 회전하는 동력입력부가 전면에 결합되는 마그네틱 부하 조절 장치를 포함한다. 그리고 마그네틱 부하 조절 장치는 입력되는 동력에 의해서 제1방향으로 회전하는 제1회전 샤프트, 상기 제1회전 샤프트의 회전에 의한 동력을 전달받아 회전을 하는 제2회전 샤프트 및 상기 제1회전샤프트의 회전을 상기 제2회전 샤프트로 전달하는 제1동력전달부를 포함하는 동력전달유닛, 고정마그네틱부 및 상기 제2회전샤프트의 회전을 따라 회전하고, 제2회전샤프트에 축방향으로 이동이 가능하도록 상기 제2회전샤프트에 결합된 회전마그네틱부을 포함하고, 상기 회전마그네틱부과 상기 고정마그네틱부간의 자력에 의해서 상기 동력전달유닛에 부하를 인가하는 마그네틱 부하 유닛 및 외부의 입력에 따라 회전하는 제3회전 샤프트 및 상기 제2회전 샤프트에 공회전하도록 결합되고, 상기 제3회전 샤프트의 회전에 의한 동력을 전달받아 상기 회전마그네틱부를 상기 제2회전샤프트의 축방향으로 이동시키는 제2동력전달부를 포함하는 부하조절유닛을 포함한다.

Description

마그네틱 부하 조절 장치가 구비된 토탈힙형 운동기구{Total hip type Exercise Apparatus having Magnetic load control device}

본 발명의 마그네틱 부하 조절 장치를 구비한 토탈힙형 운동기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자의 간단한 조작에 따라 마그네틱 간의 거리가 조절되고, 이에 따라 사용자에게 인가되는 부하가 조절되는 마그네틱 부하 조절 장치를 구비한 토탈힙형 운동기구에 관한 것이다.

최근 건강에 대한 관심 증대에 따라 생활체육에 대한 관심이 증대되고, 이에 따라 헬스클럽 등 실내뿐만 아니라 학교, 공원, 등산로, 놀이터 등 실외에도 다양한 종류의 운동을 할 수 있는 운동기구들이 설치되는 것이 일반적이다.

그 중에서 토탈힙형 운동기구는 운동기구에 전, 후 방향 축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 동력입력부를 사용자가 다리를 이용하여 회전을 시키면서 다양한 자세에서 힙운동을 할 수 있는 운동기구이다.

그리고 바에는 중량추가 연결되어 사용자는 중량추의 무게에 해당하는 부하를 들면서 운동을 한다. 그러나 부하 조절을 위하여 다양한 무게의 중량추를 이용하여 부하를 조절하여, 부하 조절 과정에서 사용자가 부상을 입을 위험이 있다. 나아가 실외에 설치되는 경우 중량추가 실외환경에 노출되어 녹이 발생하거나, 중량추의 분실의 위험도 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 컴팩트하게 구성되는 마그네틱 부하 조절 장치를 이용하여 전체 운동기구의 크기를 작게 유지하면서 간편하게 부하를 조절할 수 있는 마그네틱 부하 조절 장치를 이용한 토탈힙형 운동기구를 제공함에 있다.

또한 일정운동을 반복하는 운동기구에 있어서 일방향으로 이동한 운동기구가 반대방향으로 복귀하는 경우 운동기구에 마그네틱에 의한 부하를 인가하여 운동기구의 상기 반대방향으로 복귀운동 속도를 저감하여 사용자의 부상의 위험을 줄일 수 있는 마그네틱 부하 조절 장치가 구비된 토탈힙형 운동기구를 제공함에 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 마그네틱 부하 조절 장치가 구비된 토탈힙형 운동기구는 메인 바디, 상기 메인 바디에 결합되고, 사용자가 다리를 움직이면서 운동하는 힘에 의해서 전, 후 방향 축을 중심으로 회전하는 동력입력부가 전면에 회전 가능하게 결합되는 마그네틱 부하 조절 장치를 포함한다. 그리고 마그네틱 부하 조절 장치는 입력되는 동력에 의해서 제1방향으로 회전하는 제1회전 샤프트, 상기 제1회전 샤프트의 회전에 의한 동력을 전달받아 회전을 하는 제2회전 샤프트 및 상기 제1회전샤프트의 회전을 상기 제2회전 샤프트로 전달하는 제1동력전달부를 포함하는 동력전달유닛, 고정마그네틱부 및 상기 제2회전샤프트의 회전을 따라 회전하고, 제2회전샤프트에 축방향으로 이동이 가능하도록 상기 제2회전샤프트에 결합된 회전마그네틱부을 포함하고, 상기 회전마그네틱부과 상기 고정마그네틱부간의 자력에 의해서 상기 동력전달유닛에 부하를 인가하는 마그네틱 부하 유닛 및 외부의 입력에 따라 회전하는 제3회전 샤프트 및 상기 제2회전 샤프트에 공회전하도록 결합되고, 상기 제3회전 샤프트의 회전에 의한 동력을 전달받아 상기 회전마그네틱부를 상기 제2회전샤프트의 축방향으로 이동시키는 제2동력전달부를 포함하는 부하조절유닛을 포함한다.

그리고 상기 제1회전샤프트에 결합되어 상기 제1회전샤프트의 회전을 따라 회전하는 피니언 기어, 상기 피니언 기어와 치압되어 상기 피니언 기어의 회전을 따라 이동하는 랙기어 및 상기 제1회전샤프트에 입력된 동력에 의해서 이동한 상기 랙기어를 상기 제1회전샤프트에 전달되는 동력이 없는 경우 원래의 위치로 복귀시키도록 구비된 탄성부재를 포함하는 복귀유닛을 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 복귀유닛은 상기 랙기어의 복귀시 자력에 의해서 상기 랙기어의 복귀를 방해하는 부하를 인가하는 마그네틱부를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 제3회전샤프트는 상기 제2회전샤프트와 직교하도록 설치되고, 상기 제2동력전달부는 상기 제3회전샤프트에 형성된 웜, 상기 제2회전샤프트에 상기 제2회전샤프트가 공회전하도록 결합되고, 상기 웜의 회전을 따라 회전하는 웜휠 및 상기 제2회전샤프트에 상기 제2회전샤프트가 공회전하도록 결합되고, 상기 웜휠의 회전을 따라 상기 제2회전샤프트의 축방향으로 이동하도록 상기 웜휠에 결합되어, 상기 제3회전샤프트의 회전을 따라 상기 회전마그네틱부를 제2회전 샤프트의 축방향으로 이동시키는 이동부재를 포함할 수 있다.

그리고 상기 웜휠에는 나사홈이 형성된 원형홈이 함몰 형성되고, 상기 이동부재에는 상기 원형홈에 삽입되고, 상기 나사홈에 치합되는 나사산이 형성된 돌출부가 형성될 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 마그네틱 부하 조절 장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 동력전달을 위한 구성, 동력에 부하를 인가하는 구성, 부하조절을 위한 구성 및 복귀 운동에 부하를 제공하는 구성을 컴팩트하게 배치되어 작은 부피로 형성된 마그네틱 부하 조절 장치를 이용하여 전체 운동기구의 크기를 작게 할 수 있다는 장점이 있다.

둘째, 운동장치에 부하 인가를 위한 다양한 구성을 별도로 설치하지 않고, 하나의 모듈화 되어 있는 부하 조절 장치를 운동장치에 결합하여 간단하게 시공할 수 있다는 장점이 있다.

셋째, 일정운동을 반복하는 운동기구에 있어서 일방향으로 이동한 운동기구가 반대방향으로 복귀하는 경우 운동기구에 마그네틱에 의한 부하를 인가하여 운동기구의 상기 반대방향으로 복귀운동 속도를 저감하여 사용자의 부상 등을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도1은 본 발명의 토탈힙형 운동기구의 사시도;
도2는 도1의 일부 분해 사시도;
도3는 본 발명의 일실시예의 마그네틱 부하 조절 장치의 주요 구성의 분해 사시도;
도4은 본 발명의 일실시예의 마그네틱 부하 조절 장치의 케이스 내부의 평면도;
도5는 도3의 회전 마그네틱부가 이동한 상태를 나타내는 평면도.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도1은 본 발명의 토탈힙형 운동기구의 사시도이고, 도2는 도1의 일부 분해 사시도이다. 도1 및 도2를 참조하면, 본 발명의 토탈힙형 운동기구는 상, 하 방향으로 길게 형성된 메인바디(1)를 포함하고, 메인바디(1)에는 운동시 사용자가 잡을 수 있는 손잡이가 형성된다.

그리고 마그네틱 부하 조절 장치(100)은 상기 손잡이의 하부에 결합된다. 그리고 마그네틱 부하 조절 장치(100)의 전면에는 동력입력부(106)가 전, 후 방향의 축을 중심으로 회전할 수 있도록 결합된다. 그리고 동력입력부(106)는 후술하는 제1회전샤프트(121)의 일단과 연결된다.

결국 사용자가 다양한 자세에서 다리를 이용하여 동력입력부(106)을 메인바디(1)의 전, 후 방향 축을 중심으로 회전시키고, 동력입력부(106)의 회전을 따라 제1회전샤프트(121)가 회전을 하게 된다.

부하조작부(104)는 마그네틱 부하 조절 장치(100)의 케이스(102)의 전면에 구비되고, 그리고 사용자의 조작을 위하여 메인 바디(1) 외부로 노출된다. 그리고 사용자의 조작에 의해서 후술하는 제4회전샤프트(146)을 통하여 제3회전샤프트(141)에 회전력을 전달하고, 이에 따라 마그네틱(131, 132)간의 거리가 조절된다.

한편, 본 실시예의 마그네틱 부하 조절 장치의 동력전달을 위한 구성, 부하 발생을 위한 구성, 부하 조절을 위한 구성 및 복귀 부하 생성을 위한 구성은 하나의 케이스(102) 내부에 구비된다. 그리고 케이스(102)의 외부로는 동력입력부(106) 및 부하조작부(104)만이 노출된다.

따라서 마그네틱 부하 조절 장치(100)를 메인 바디에 결합을 하고, 동력입력부(106)를 연결하여 간편하게 운동기구를 생산할 수 있고, 기존의 별도의 부하조절을 위한 구성이 없는 운동기구에도 간편하게 설치를 할 수 있다.

도3는 본 발명의 일실시예의 마그네틱 부하 조절 장치의 주요 구성의 분해 사시도이고, 도4은 본 발명의 일실시예의 마그네틱 부하 조절 장치의 케이스 내부의 평면도이다.

도3 및 도4을 참조하면, 본 실시예의 마그네틱 부하 조절 장치(100)는 동력전달유닛(120), 마그네틱 부하 유닛(130), 부하조절유닛(140) 및 복귀유닛(150)을 포함한다.

동력전달유닛(120)은 사용자의 운동에 의하여 동력입력부(106)로 전달되는 회전력을 마그네틱 부하 유닛(130)으로 전달한다. 그리고 본 실시예의 동력전달유닛(120)은 제1회전 샤프트(121), 제2회전 샤프트(122) 및 동력전달부(123)을 포함한다.

제1회전샤프트(121)는 좌, 우 방향 축을 중심으로 회전하도록 케이스(102)에 결합된다. 그리고 동력입력부(106)과 연결되어 동력입력부(106)로 입력되는 회전력에 의해서 회전운동을 한다.

제2회전샤프트(122)는 제1회전샤프트(121)의 동력을 전달받아 회전을 한다. 그리고 동력전달부(123)는 제1회전샤프트(121)의 동력을 제2회전샤프트(122)로 전달한다.

한편, 제2회전샤프트(122)는 후술하는 마그네틱 부하 유닛(130)의 형태 및 위치, 케이스(102)의 형태 또는 케이스(102) 내부의 부품간의 배치 등에 따라 제1회전샤프트(121)와 다양한 위치 및 방향으로 결합될 수 있다. 그리고 본 실시예에서는 제2회전샤프트(122)는 제1회전샤프트(121)와 평행하도록 배치된다.

동력전달부(123)은 서로 평행하게 배치되는 제1회전샤프트(121) 및 제2회전샤프트(122)를 체인, 벨트 등으로 연결하여 동력을 전달할 수 있고, 본 실시예에서는 제1회전샤프트(121)에 결합된 구동기어(123a) 및 제2회전샤프트(122)에 결합되고, 구동기어(123a)와 치합되는 종동기어(123b)를 포함한다.

마그네틱 부하 유닛(130)은 고정 마그네틱부(131) 및 회전마그네틱부(132)를 포함한다. 그리고 고정 마그네틱부(131) 및 회전마그네틱부(132)간의 자력에 의해서 제2회전샤프트(122)의 회전에 부하를 인가한다. 그리고 제2회전샤프트(122)에 인가된 부하는 제1회전샤프트(121) 및 동력입력부(106)를 통하여 사용자에게 인가된다.

결국 사용자는 고정마그네틱부(131) 및 회전마그네틱부(132)간의 자력보다 큰 힘을 동력입력부(106)에 인가를 하여야 제1회전샤프트(121) 및 제2회전샤프트(122)를 회전시킬 수 있게 된다.

고정 마그네틱부(131)은 원판형으로 형성되고 케이스(102)의 내측면에 고정된다. 그리고 고정 마그네틱부((131)는 원판 전체가 마그네틱으로 구성될 수도 있고, 후술하는 회전 마그네틱부(132)의 마그네틱(132a)에 대향되는 부분에만 마그네틱이 구비될 수도 있다.

회전 마그네틱부(132)는 제2회전샤프트(122)의 회전을 따라 회전하면서 제2회전샤프트(122)의 축방향으로 따라 이동이 가능하도록 제2회전샤프트(122)에 결합된다.

본 실시예의 회전 마그네틱부(132)는 원판형으로 형성된다. 그리고 회전 마그네틱부(132)의 일면 중앙에는 다각형의 홈(132b)이 형성되고, 상기 홈에는 다각형의 고정부재(132c)가 삽입되고, 다각형의 고정부재(132c)는 제2회전샤프트(122)에 고정된다.

따라서 회전 마그네틱부(132)는 홈(132b)에 삽입된 고정부재(132c)의 회전을 따라 제2회전샤프트(122)와 함께 회전을 한다. 그리고 후술하는 이동부재(143)의 이동에 따라 홈(132b)에 삽입된 고정부재(132c)에 안내되면서 제2회전샤프트(122)의 축방향으로 이동하게 된다. 그리고 홈(132b)의 깊이에 따라 회전 마그네틱부(132)가 이동할 수 있는 거리가 제한된다.

그리고 회전 마그네틱부(132)은 전체 면이 마그네틱으로 형성될 수 있고, 본 실시예에서는 일면에 방사상으로 복수 개의 마그네틱(132a)이 삽입된 형태로 구비된다.

한편, 본 발명의 마그네틱 부하 유닛(130)은 회전하는 회전마그네틱부(132) 및 고정마그네틱부(131)의 접촉에 의한 마찰으로 인한 마그네틱의 파손을 방지하는 다양한 형태 및 소재의 마찰방지부재가 사용될 수 있다.

구체적으로 본 실시예에서의 마찰방지부재로 테프론(133a)이 회전마그네틱부(132)의 마그네틱(132a)의 위치에 대향되는 위치에 구비된다. 그리고 테프론(133a)는 테프론 하우징(133)에 고정된다.

따라서 회전마그네틱부(132)가 제2회전샤프트(122)의 축방향으로 이동을 하더라도, 고정마그네틱부(131)와 직접 접촉을 하지 않고, 테프론(133a)과 접촉이 된다. 그리고 테프론(133a)의 소재적 특징인 낮은 마찰계수 및 자기 윤활성 등으로 인하여 회전마그네틱부(132)는 테프론(133a)과 접촉을 한 상태에서도 원활하게 회전을 할 수 있다.

부하조절유닛(140)은 회전마그네틱부(132)를 제2회전샤프트(122)의 축방향으로 이동시키고, 이에 따라 회전마그네틱부(132)와 고정마그네틱부(131) 사이의 거리에 따른 자력의 변화에 의하여 제2회전샤프트(122)의 회전을 방해하는 부하의 크기를 조절한다.

부하조절유닛(140)은 회전마그네틱부(132)를 다양한 방식에 의해서 이동시킬 수 있고, 본 발명의 부하조절유닛(140)은 제3회전샤프트(141), 제4회전샤프트(145), 제2동력전달부(144) 및 제3동력전달부(145)를 포함한다.

제4회전샤프트(146)은 부하조작부(104)를 통한 사용자의 조작에 따라서 회전을 한다. 그리고 제4회전샤프트(146)는 부하조작부(104)와 직접 연결될 수도 있고, 하나 이상의 기어로 연결되어 부하조작부(104)를 통한 사용자의 조작에 대한 제4회전샤프트(146)의 회전량을 조절할 수도 있다.

제4회전샤프트(146)는 케이스(102) 내부의 구성간의 배치에 따라 다양한 형태로 배치될 수 있고, 본 실시예에서는 제1회전샤프트(121)와 평행하게 배치되고, 제3회전샤프트(141)와 직교하게 배치된다. 그리고 동력전달부(145)는 서로 직교하는 축간에 회전력을 전달할 수 있는 다양한 형태의 나사로 구비될 수 있고, 본 실시예에서는 제4회전샤프트(146)에 웜이 형성되고 제3회전샤프트(141)에 상기 웜과 치합되는 웜휠이 구비된다.

제3회전샤프트(141)은 제4회전샤프트의 회전에 의해서 한다. 그리고 제3회전샤프트(141)은 제1회전샤프트(121) 및 제2회전샤프트(122)에 직교하도록 배치될 수 있다. 그리고 제2동력전달부(144)는 제3회전샤프트(141)에 형성된 웜(141a), 제2회전샤프트(122)에 공회전하도록 결합되는 웜휠(142) 및 이동부재(143)을 포함한다.

즉 웜(141a) 및 웜휠(142)은 서로 치합되고, 제3회전샤프트(141)의 회전력은 제3회전샤프트(141)과 직교하게 배치되는 제2회전샤프트(122)에 공회전하도록 결합된 웜휠(142)을 회전시킨다. 즉 웜휠(142)는 제2회전샤프트(122)를 축으로 공회전을 하게 된다. 따라서 제2회전샤프트(122)의 회전에 의한 동력은 웜휠(142)에 전달되지 않게 된다.

그리고 이동부재(143)은 웜휠(142)의 회전에 의해 제2회전샤프트(122)의 축을 따라 이동을 하면서 회전 마그네틱부(132)를 제2회전샤프트(122)의 축을 따라 이동시킨다. 이동부재(143)은 랙으로 구성되는 등 다양한 구조 및 형태로 형성되어 웜휠(142)의 회전운동에 따라 제2회전샤프트(122)의 축방향으로 왕복운동을 할 수 있다.

구체적으로 본 실시예서는 이동부재(143)는 웜휠(142)에 나사 결합되고, 웜휠(142)의 정방향 또는 역방향 회전에 따라 나사가 풀리거나 감기면서 제2회전샤프트(122)의 축방향으로 따라 이동을 한다. 즉 웜휠(142)에는 내주면에 나사산이 형성된 원형홈(142a)이 형성되고, 이동부재(143)에는 홈(142a)에 삽입되고, 상기 외주면에 상기 나사산에 치합되는 나사홈이 형성된 돌출부(143a)가 형성된다. 그리고 도시되지는 않았지만, 상기 이동부재(143)는 상기 웜휠(142)의 회전을 따라 회전을 하지 않도록 케이스(102)에 다양한 형태로 고정될 수 있을 것이다.

결국 회전 마그네틱부(132)는 이동부재(143)의 회전 마그네틱부(132)쪽으로의 이동에 따라 고정 마그네틱(131) 측으로 이동을 하게 된다. 그리고 이동부재(143)가 회전 마그네틱부(132)의 반대측으로 이동시, 회전마그네틱부(132)와 고정 마그네틱부(131) 사이에 척력이 작용하는 경우 회전 마그네틱부(132)은 원래의 위치로 복귀할 수 있다. 그리고 도시되지는 않았지만, 이동부재(143)가 회전 마그네틱부(132)의 반대측으로 이동하는 경우 회전 마그네틱부(132)가 원래의 위치로 복귀할 수 있도록 탄성부재(미도시)가 다양한 형태로 구비될 수도 있을 것이다.

복귀유닛(150)은 동력입력부(106)를 통하여 동력이 입력되지 않는 경우, 사용자의 운동에 의한 힘의 입력에 의해서 제1방향으로 회전한 제1회전샤프트(121)를 반대방향으로 복귀시킨다. 그리고 본 실시예의 복귀유닛(150)은 피니언 기어(151), 랙기어(152), 탄성부재(153) 및 마그네틱부(154)를 포함한다.

피니언 기어(151)은 제1회전샤프트(121)에 결합되어 제1회전샤프트(121)의 회전을 따라 회전을 한다. 그리고 랙기어(152)는 상기 피니언 기어(151)에 치합되어 피니언 기어(151)의 회전을 따라 전, 후 방향으로 이동을 한다. 그리고 도시되지는 않았지만, 케이스(102)에는 랙기어(152)의 전, 후 방향 이동을 안내하는 다양한 형태의 가이드부가 형성될 수 있다.

탄성부재(153)는 동력입력부(106)를 통하여 입력된 사용자의 힘에 의해서 이동한 랙기어(152)를 동력이 입력되지 않는 경우 원래의 위치로 복귀시킨다. 랙기어(152)의 복귀에 따라서 피니언 기어(151) 및 제1회전샤프트(121)는 원래의 위치로 복귀하게 된다.

구체적으로 본 실시예에서는 스프링 형태의 탄성부재(151)가 사용된다. 그리고 랙기어(152)의 전면 및 후면에 위치하여 동력 입력시 일정방향으로 이동한 랙기어(152)를 동력입력이 중단된 경우 반대방향으로 이동시킨다. 결국 사용자가 일방향의 회전력을 제1회전샤프트(121)에 입력하면, 복귀유닛(150)에 의해서 제1회전샤프트(121)는 원래의 위치로 복귀를 하고, 이에 따라 사용자는 반복적으로 일방향으로 회전력을 입력하는 운동을 할 수 있게 된다.

그리고 마그네틱부(154)는 랙기어(152)에 인접하여 위치한다. 그리고 사용자의 동력의 입력이 없는 경우 탄성부재(153)의 탄성력에 의해서 랙기어(152)가 원래의 위치로 이동하려는 운동에 부하를 인가한다. 따라서 랙기어(152)가 탄성력에 의해서 이동하는 속도는 상기 마그네틱부(154)의 자력에 의해서 저감되고, 이에 따라 제1회전샤프트(121)의 복귀 속도 또한 저감되게 된다. 결국 사용자가 제1회전샤프트(121)를 일정각도만큼 회전시키면서 반복운동을 하는 경우, 제1회전샤프트(121)가 탄성부재(121)의 탄성력에 의해서 빠르게 복귀를 하고, 이에 따라 동력입력부(106)가 빠르게 회전을 하여 사용자가 부상을 입는 것을 방지할 수 있다.

이하 본 발명의 토탈힙형 운동기구 및 마그네틱 부하 조절 장치의 작동에 대하여 설명한다.

사용자는 메인바디(1)의 손잡이를 잡은 상태에서 다리를 이용하여 동력입력부(106)을 회전시키면서 운동을 한다.

그리고 동력입력부(106)의 회전에 의해 제1회전샤프트(121)가 회전을 하고, 제1회전샤프트(121)가 회전에 따라 구동기어(123a) 및 피니언 기어(151)가 회전을 한다.

즉 구동기어(123a)의 회전에 따라 종동기어(123b)가 회전을 하고, 이에 따라 제2회전샤프트(122)가 회전을 한다. 그리고 제2회전샤프트(122)의 회전을 따라 고정부재(132c)가 회전을 하고, 고정부재(132c)의 회전을 따라 회전 마그네틱부(132)가 회전을 하게 된다. 한편, 이때 회전 마그네틱부(132)에는 고정 마그네틱부(131)에 의한 자력이 작용을 하고, 자력은 회전 마그네틱부(132)의 회전을 방해하게 된다.

그리고 피니언 기어(151)의 회전에 따라 랙기어(152)가 전방으로 이동을 한다. 탄성부재(153)의 탄성력은 랙기어(152)의 전방으로의 이동을 방해한다. 한편, 사용자가 동력입력부(106)를 반대 방향으로 회전을 하는 경우 랙기어(152)는 후방으로 이동하고, 후방에 위치한 탄성부재(153)의 탄성력이 랙기어9152)의 후방으로의 이동을 방해하게 된다.

결국 사용자는 상기 회전 마그네틱부(132)의 회전을 방해하는 자력 및 랙기어(152)의 전방 또는 후방으로의 이동을 방해하는 탄성력보다 큰 힘을 동력입력부(106)를 통하여 입력하여야 제1회전샤프트(121) 및 제2회전샤프트(122)가 회전을 하게 된다.

사용자가 동력입력부(106)을 통하여 동력을 입력하여 제1회전샤프트(121), 제2회전샤프트(122) 및 이에 연결된 기어 등을 회전시킨 상태에서 사용자가 더 이상 동력을 전달하지 않는 경우, 제1회전샤프트(121) 및 제2회전샤프트(122)는 원래의 위치로 복귀를 하게 된다.

구체적으로 사용자의 운동에 의해서 전방으로 이동한 랙기어(152)는 탄성부재(153)의 탄성력에 의해서 원래의 위치로 복귀한다. 그리고 이때 마그네틱부(154)와 랙기어(152)와의 척력에 의해서 랙기어(152)의 복귀속도는 줄어들게 된다.

결국 사용자가 제1회전샤프트(121)를 일정각도만큼 회전시키면서 반복운동을 하는 경우, 제1회전샤프트(121)가 탄성부재(121)의 탄성력에 의해서 빠르게 회전을 하여 사용자가 부상을 입는 것을 방지할 수 있다.

도4는 도3의 회전 마그네틱부가 이동한 상태를 나타내는 평면도이다. 도4를 참조하면, 사용자가 부하조작부(104)를 회전시키면 제4회전샤프트(146)가 회전을 하고, 이에 따라 제3회전샤프트(141)가 회전을 한다.

그리고 제3회전샤프트(141)의 회전에 따라 웜(141a)이 회전을 하고, 웜휠(142)이 제2회전샤프트(122)의 축을 중심으로 회전을 한다. 한편, 웜휠(142)은 제2회전샤프트(122)에 공회전을 하도록 결합된다. 따라서 웜휠(142)의 회전에 의해서 제2회전샤프트(122)가 회전을 하지 않고, 제2회전샤프트(122)의 회전에 의해서 웜휠(142)이 회전을 하지 않는다.

웜휠(142)이 회전을 하면 웜휠(142)의 홈(142a)에 나사 결합된 이동부재(143)는 윔휠(142)의 회전에 의해서 회전마그네틱부(132) 방향으로 이동을 하면서 회전 마그네틱부(132)를 밀게 된다. 그리고 이에 따라 회전 마그네틱부(132)와 고정 마그네틱부(131)간의 거리를 가까워지게 된다. 결국 회전 마그네틱부(132)와 고정마그네틱부(131)간에 작용하는 자력은 커지게 되고, 이에 따라 사용자가 제1회전샤프트(121)를 회전하기 위해서는 동력입력부(106)로 더 큰 힘을 입력하여야 한다.

한편, 사용자가 부하를 줄이는 경우 웜휠(142)은 상기와 반대방향으로 회전을 하고, 이에 따라 이동부재(143)은 회전 마그네틱(132) 반대측으로 이동을 하게 된다. 그리고 회전 마그네틱(132)는 고정 마그네틱(131)과 척력에 의해서 거리가 멀어지게 된다. 그리고 상기 설명한 바와 같이 회전마그네틱(132)에 탄성력을 제공하여 회전마그네틱(132)이 고정마그네틱(131)과 거리가 멀어지는 방향으로 이동하게 할 수도 있을 것이다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 마그네틱 부하 조절 장치 102: 케이스
104: 부하조작부 106: 동력입력부
120: 동력전달유닛 121: 제1회전샤프트
122: 제2회전샤프트 123: 제1동력전달부
130: 마그네틱 부하 유닛 131: 고정마그네틱
132: 회전마그네틱 140: 부하조절유닛
141: 제3회전샤프트 141a: 웜
142: 웜휠 143: 이동부재
150: 복귀 유닛 151: 피니언 기어
152: 랙기어 153: 탄성부재
154: 마그네틱부

Claims (5)

1. 메인 바디;
   상기 메인 바디에 결합되고, 사용자가 다리를 움직이면서 운동하는 힘에 의해서 전, 후 방향 축을 중심으로 회전하는 동력입력부가 전면에 회전 가능하게 결합되는 마그네틱 부하 조절 장치를 포함하고,
   상기 마그네틱 부하 조절 장치는,
   상기 동력입력부를 통하여 입력되는 동력에 의해서 제1방향으로 회전하는 제1회전 샤프트, 상기 제1회전 샤프트의 회전에 의한 동력을 전달받아 회전을 하는 제2회전 샤프트 및 상기 제1회전샤프트의 회전을 상기 제2회전 샤프트로 전달하는 제1동력전달부를 포함하는 동력전달유닛;
   고정마그네틱부 및 상기 제2회전샤프트의 회전을 따라 회전하고, 제2회전샤프트에 축방향으로 이동이 가능하도록 상기 제2회전샤프트에 결합된 회전마그네틱부을 포함하고, 상기 회전마그네틱부과 상기 고정마그네틱부간의 자력에 의해서 상기 동력전달유닛에 부하를 인가하는 마그네틱 부하 유닛; 및
   외부의 입력에 따라 회전하는 제3회전 샤프트 및 상기 제2회전 샤프트에 공회전하도록 결합되고, 상기 제3회전 샤프트의 회전에 의한 동력을 전달받아 상기 회전마그네틱부를 상기 제2회전샤프트의 축방향으로 이동시키는 제2동력전달부를 포함하는 부하조절유닛;
   을 포함하는 토탈힙형 운동기구.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1회전샤프트에 결합되어 상기 제1회전샤프트의 회전을 따라 회전하는 피니언 기어;
   상기 피니언 기어와 치압되어 상기 피니언 기어의 회전을 따라 이동하는 랙기어; 및
   상기 제1회전샤프트에 입력된 동력에 의해서 이동한 상기 랙기어를 상기 제1회전샤프트에 전달되는 동력이 없는 경우 원래의 위치로 복귀시키도록 구비된 탄성부재;
   를 포함하는 복귀유닛을 포함하는 토탈힙형 운동기구.
3. 제2항에 있어서,
   상기 복귀유닛은 상기 랙기어의 복귀시 자력에 의해서 상기 렉기어의 복귀를 방해하는 부하를 인가하는 마그네틱부를 더 포함하는 토탈힙형 운동기구.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제3회전샤프트는 상기 제2회전샤프트와 직교하도록 설치되고,
   상기 제2동력전달부는,
   상기 제3회전샤프트에 형성된 웜;
   상기 제2회전샤프트에 상기 제2회전샤프트가 공회전하도록 결합되고, 상기 웜의 회전을 따라 회전하는 웜휠; 및
   상기 제2회전샤프트에 상기 제2회전샤프트가 공회전하도록 결합되고, 상기 웜휠의 회전을 따라 상기 제2회전샤프트의 축방향으로 이동하도록 상기 웜휠에 결합되어, 상기 제3회전샤프트의 회전을 따라 상기 회전마그네틱부를 제2회전 샤프트의 축방향으로 이동시키는 이동부재;
   를 포함하는 토탈힙형 운동기구.
5. 제4항에 있어서,
   상기 웜휠에는 나사홈이 형성된 원형홈이 함몰 형성되고,
   상기 이동부재에는 상기 원형홈에 삽입되고, 상기 나사홈에 치합되는 나사산이 형성된 돌출부가 형성되는 토탈힙형 운동기구.

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